Překladač dopisu do Morseovy abecedy: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Vidět online reprezentace Morseovy abecedy, abyste se to naučili, je užitečné, ale nelze to srovnávat s tím, že to vidíte osobně se skutečnými blikajícími světly/zvuky. Tento překladač vám umožní vybrat písmeno, které se chcete naučit v Morseově abecedě, a přeložit ho přímo před vaše oči blikáním diod LED ve vzoru, který pro dané konkrétní písmeno představuje! Tento překladač přebírá binární reprezentaci písmene v abecedě (graf je možné vidět později pro binární ekvivalent každého písmene, ale předpokládejme, že A - 01, B - 10, C - 11 atd.) A převede to do ekvivalentu Morseovy abecedy blikáním světla pro uživatele. Desetinná verze čísla je také zobrazena na sedmisegmentovém displeji, abyste však věděli, že vytváříte správný binární ekvivalent.

Binární číslo je vytvořeno pomocí přepínačů na pravé straně a stoupá od nejméně významného bitu, podobně jako byste to očekávali při vytváření binárního čísla. Číslo, které vytvoříte, je zobrazeno na sedmisegmentovém displeji, jak bylo uvedeno výše, a nachází se na levé straně desky, jednoduše vám řekne, zda jste udělali chybu nebo ne při reprezentaci binárního čísla pomocí přepínačů, nebo potvrdí, že jste provedli správné číslo. Zabere vždy 1 písmeno, uloží jej do paměti a poté vytiskne Morseovu abecedu, když je uživatel připraven aktivací „Přepínače tisku“, který se nachází úplně vlevo na desce BASYS3 (toto je prostě další přepínač, který jsme přiřazen jako „přepínač tisku“nebo jiný přepínač, pokud používáte jiný typ desky FPGA, a přiřadit jiný přepínač (viz krok 3). Pro jednoduchost se doporučuje použít desku BASYS3, ale není to nutné.

Krok 1: Krok 1: Shromážděte své materiály

K tomuto projektu budete potřebovat pouze následující:

Hardware- deska Basys3 (nebo ekvivalentní FPGA, kterou můžete odpovídajícím způsobem zapojit)

-(VOLITELNÉ) Vodiče, pokud plánujete připojení dalších LED nebo různých přepínačů k alternativnímu FPGA

Software-Vivado Design Suite (doporučujeme 2014+)

Krok 2: Krok 2: Vytvořte soubor

Toto je soubor napsaný ve VHDL pro spuštění 1 bitového překladače Morseova kódu ve Vivadu. Tento soubor funguje se všemi verzemi Vivado. Pokud se stažením souboru vyskytnou problémy, textovou reprezentaci kódu najdete v jiném souboru níže a lze jej snadno zkopírovat do složky, kterou vytváříte. Než se pokusíte vygenerovat bitový tok nebo syntetizovat cokoli, ujistěte se, že je k dispozici hlavní zdroj i soubor omezení. Pro ty, kteří chtějí pochopit podrobnější vysvětlení kódu a toho, co vlastně dělá, podívejte se na krok 3. Pokud se chcete jednoduše dostat k věci a začít překládat, přeskočte na část 4.

Krok 3: Krok 3: Kód

Náš kód obsahuje 4 samostatné procesy, které všechny běží současně. Každá z následujících podsekcí v tomto kroku půjde hlouběji do toho, co každá z nich dělá.

Proces 1:

První proces, který jsme vytvořili, využil dělič hodin, aby sedmisegmentový displej fungoval pro dva segmenty, aby se ukázal binární ekvivalent písmene, které osoba vytvářela. Potřebovali jsme se ujistit, že hodiny správně zobrazují číslo do správných sedmi segmentových sekcí, které jsme chtěli. Podle toho jsme přiřadili segmenty, aby zobrazovaly určité číslice, když jsme se jich také zeptali, a nechali jej procházet poslední 2 číslice, protože k zobrazení všech čísel v abecedě jsme potřebovali pouze 2. Udělali jsme sedmisegmentový displej v systému desítkových čísel, aby bylo pro lidi snazší vidět, jaké písmeno se snaží reprezentovat, protože většina populace používá číselné systémy základny 10.

Proces 2:

Druhý proces vytváří naše hodiny, ve kterých LED diody běží, takže můžeme jasně vidět pulsy a rozlišovat mezi Dot a Dash, spolu s dostatečným časem mezi každou sekcí Morseovy abecedy. Použili jsme signál k předání sběrnice plné výstupů LED Morseovy abecedy mimo proces a na LED diody na desce, abychom mohli rozsvítit více najednou, než jen jeden LED blesk.

Proces 3:

Náš třetí proces zkoumá aktuální stavy přepínačů a přiřazuje písmeno jakékoli binární reprezentaci, která se v té době zobrazuje. Toto prochází každým z písmen spolu s mezerou, tečkou a čárkou. Tento proces zde končí a všechny části jsou shromážděny do čtvrtého procesu k dokončení překladu.

Proces 4:

Čtvrtým procesem je proces „překladače“, který přebírá všechny informace, které jsme dosud shromáždili, například zda bylo nebo nebylo aktivováno tlačítko úložiště, zda je či není přepínač tisku zapnutý nebo vypnutý a jaké číslo je reprezentované přepínači. To pak vypadá do pole, které jsme vytvořili, které má reprezentaci Morseova kódu o tom, jaký by byl výstup s příkazy 1 a 0, které se rovnají příkazům On/Off pro LED. Namísto použití dvou oddělených hodin pracovního cyklu jsme vytvořili jediné hodiny s 50% pracovním cyklem, o kterých jsme si mysleli, že jsou dobrou rychlostí pro Morseovu abecedu, a nechali je provést tečku s 1 vysokým „pulsem“a Dash pro 3 vysoké „ pulsy. Abychom kód zjednodušili a zrychlili jej, vytvořili jsme tečku rovnou „010“a pomlčku rovnou „01110“.

Krok 4: Krok 4: Vygenerujte Bistream a implementujte

Tento projekt je velmi snadné nastavit, pokud máte desku BASYS3, protože všechny požadované přepínače a tlačítka jsou již na desce, abyste je mohli používat, spolu s omezeními přednastavenými na piny, které chcete. Pokud používáte jiný FPGA, budete muset jít do kódu a najít omezení a přesměrovat je na správná omezení pro váš FPGA. To platí také v případě, že plánujete připojení dalších LED a přepínačů k vaší desce k použití. Nebudeme se zabývat příklady toho, ale použití návodu k použití vašeho konkrétního FPGA by bylo velmi užitečné při určování toho, jak zapojit a směrovat vše na správné piny.

V tomto okamžiku, jakmile budete mít kód stažený a soubor otevřený, jednoduše vygenerujte bitový tok ve Vivado a naprogramujte své zařízení. Jakmile budete mít, budete moci začít zadávat písmena k překladu do Morseovy abecedy! Užívat si!

*POZNÁMKA: „Přepínač tisku“je umístěn zcela vlevo na desce (přepínač R2 pro desku BASYS3) a „tlačítko pro uložení“je tlačítko U18 (středové tlačítko v desce BASYS3), pokud jsou omezení převzata přímo z náš ukázkový kód.

Krok 5: Problémy/řešení potíží

Pokud máte problémy se stažením souboru, můžete zkopírovat vložený kód ručně z tohoto souboru Word. K dispozici je také příloha, ve které se můžete podívat na snadné převody mezi binárními písmeny a tím, co by písmeno mělo představovat, takže je doporučujeme zkontrolovat! Pokud používáte desku BASYS3, měli byste být schopni řídit se těmito pokyny a stáhnout kód bez problémů a implementovat jej bez problémů, jakmile připojíte desku a naprogramujete ji.

*POZNÁMKA: Pokud zjistíte, že váš překladač vypadá, že běží pomalu, je to normální! Mezi stiskem tisku a zobrazením jeho morseovky je malé časové zpoždění. Pokud cyklus pozastavíte vypnutím přepínače tisku, kód bude muset cyklus dokončit před vytištěním nového písmene, takže budete čekat na dokončení cyklu a spuštění dalšího písmene.